基于迎风格式伴随方程的飞行器边界特性设计方法

作     者：邓俊 高正红 黄江涛 赵轲 夏露 DENG Jun;GAO Zhenghong;HUANG Jiangtao;ZHAO Ke;XIA Lu

作者机构：西北工业大学航空学院西安710072 中国空气动力研究与发展中心空天技术研究所绵阳621000 西北工业大学翼型、叶栅空气动力学国家级重点实验室西安710072 

基　　金：重点实验室项目(614220121020128) 

出 版 物：《北京航空航天大学学报》 (Journal of Beijing University of Aeronautics and Astronautics)

年 卷 期：2025年第51卷第1期

页      码：281-292页

摘      要：飞行器的边界特性决定了其安全性和飞行性能,是飞行器设计的难点和重点。引入迎风格式伴随方程和不同的通量限制器处理形式,提高复杂流动问题的伴随方程求解精度、效率和鲁棒性,拓展伴随优化方法在飞行器边界特性设计的应用范围。介绍了离散伴随求解梯度的基本原理,在此基础上推导了伴随方程的无黏项及其边界条件的变分形式,根据通量限制器的处理方式,形成一阶精度、二阶精度和混合精度的伴随方程。对伴随方程的边界处理措施进行了研究。通过ONERA M6机翼梯度精度和鲁棒性验证算例,对比迎风格式和中心格式的伴随方程求解性能,分析限制器和边界处理措施对伴随方程的收敛性和梯度精度的影响。通过CRM翼身组合体巡航气动优化设计和边界特性优化设计算例,验证了求解器对飞行器巡航性能设计和边界特性设计的有效性。计算和设计结果表明,建立的迎风格式伴随方程求解方法鲁棒和梯度精度高,能够适用于飞行器边界特性设计难题的求解。

主 题 词：迎风格式 通量限制器 离散伴随方程 梯度计算 边界特性 气动优化 

学科分类：080103[080103] 08[工学] 080104[080104] 0801[工学-力学类] 

核心收录：

D　O　I：10.13700/j.bh.1001-5965.2022.0964

馆 藏 号：203156937...